加強國家生物種質與實驗材料資源庫建設夯實生物資源發展基礎

文/盧凡 程蘋 崔燚

生物種質與實驗材料資源一般指經過長期演化自然形成（如化石、巖礦）或人為改造（包括收集整理、遺傳改造等）的重要物質資源，主要包括植物種質資源、動物種質資源、微生物種質資源、生物樣本資源、標本資源和實驗細胞、實驗動物等材料資源，具有戰略性、公益性、長期性、積累性和增值性的特點。生物種質與實驗材料資源是科技創新的重要物質基礎，其收集、保存和共享利用是國家科技條件能力建設的重要內容，各級各類資源保藏機構是國家科技資源共享服務平臺建設的重要組成部分。

國家生物種質與實驗材料資源具有重要戰略價值

生物資源在國家保障與協調生態文明、經濟發展、人民健康和生物安全方面具有重要戰略價值，加強其保護、保存和研究利用意義重大。聯合國2019年5月發布的《生物多樣性和生態系統服務全球評估報告》顯示，近百萬種物種可能在幾十年內滅絕，全球生物資源保護和可持續利用正受到前所未有的挑戰。2020年，聯合國《生物多樣性公約》秘書處發布了第五版《全球生物多樣性展望》（GBO-5），對全球履行“愛知生物多樣性目標（2010—2020年）”進行了全面評估。2020年5月，歐盟發布了新的2030年生物多樣性戰略，通過加強對自然的保護和恢復，改善和擴大保護區網絡以及制訂一項雄心勃勃的歐盟自然恢復計劃使生物多樣性在2030年前得以恢復。

世界主要發達國家和新興市場國家都普遍重視生物種質與實驗材料資源的收集、保存和開發利用，以現代生物技術為基礎的資源保護和可持續利用已是全球競爭的戰略重點之一。隨著科學技術的發展，生物種質與實驗材料資源已經成為一個國家重要的戰略資源，也是衡量一個國家綜合國力的指標之一，關系國家主權和安全。很多發達國家通過劃定自然保護區、建設國家公園、設立國家基金、建立保藏中心等形式強化此類戰略性資源的保護和利用。從全球格局來看，大型的種質資源保存設施都集中在發達國家，除國家經濟實力給予保障外，更體現出這些國家對科技和創新發展的前瞻性規劃和戰略性布局。

國家植物標本資源庫保存的采自19世紀的珍貴植物標本

經過多年的發展，我國生物種質與實驗材料資源的研究和保藏水平持續提高，許多類型的資源保有數量躍居世界前列，但資源的結構仍有待優化，資源覆蓋面仍需擴大。當前，我國經濟社會發展面臨新形勢、新要求、新征程，在此節點，鞏固資源建設取得的成果，聚焦國家生態文明建設、種業、生物技術和生物安全領域科研需求，加強頂層設計，系統謀劃未來發展，發揮保藏機構作用，提升開放共享與服務能力，是實現我國資源優化統籌的關鍵內容。

國家生物種質與實驗材料資源庫體系基本建成

為加強生物種質與實驗材料資源的戰略性保護和可持續利用，從20世紀末期，我國開始構建以實現資源“整合、共享、完善、提高”為發展理念的國家生物種質與實驗材料資源保藏和共享服務平臺體系。1999年以來，我國通過實施科技基礎性工作專項以及科技基礎條件平臺建設，逐步推動并持續支持國內種質資源的調查和收集。據統計，2006—2019年間設立了近300個國家科技基礎資源調查項目，對于推動科技進步、促進基礎學科發展、支撐經濟社會發展和保障國家安全具有重要戰略意義和不可替代的作用。“十一五”期間，科技部、財政部會同有關部門落實《2004—2010年國家科技基礎條件平臺建設綱要》和《“十一五”國家科技基礎條件平臺建設實施意見》，組織實施了一批國家科技基礎條件平臺建設項目，初步具備了開放共享服務的物質基礎。“十二五”以來，科技部、財政部根據國家科技平臺的建設和運行規律，創新平臺管理和運行服務機制、制度，認定了28家國家科技平臺，初步搭建國家科技平臺體系。2019年，為規范管理國家科技資源共享服務平臺，完善科技資源共享服務體系，推動科技資源向社會開放共享，科技部、財政部以國家目標和戰略需求為導向，按照分類管理的原則，對原有國家平臺開展了優化調整，在國家科技資源共享服務平臺基礎上布局組建了31個國家生物種質與實驗材料資源庫。

31個國家生物種質與實驗材料資源庫共覆蓋八大資源類別。主管部門涉及農業農村部、國家衛健委、國家市場監管總局、國家食藥總局、中科院，以及地方科技廳（委、局）等。國家生物種質與實驗材料資源庫屬于基礎支撐與條件保障類國家科技創新基地，是面向科技創新和經濟社會發展重大需求，開展生物種質、人類遺傳、標本、實驗材料等基礎性、戰略性科技資源的收集保存、評價鑒定、共享服務的國家科技資源共享服務平臺。

生物種質與實驗材料資源庫取得長足進展

加強資源的戰略性收集保藏。近年來，我國生物種質與實驗材料資源保藏量穩步上升。其中，國家作物種質資源庫建成了包括1個國家長期庫、1個國家復份庫、10個國家中期庫、43個國家種質庫和205個原生境保護點在內的作物種質資源保存體系，共保存各類作物種質資源52.5萬份，保存總量穩居世界第二位。國家野生植物種質資源庫結合國家戰略生物資源儲備需求和科技創新發展方向，對我國的野生植物種質資源，包括以種子、離體培養物、總DNA為主的實物資源和以DNA序列、物種信息為主的數據資源進行全面、規范化的收集評價、加工、保存和深度研究，建成具有國際先進水平的種質資源收集保存—研發利用—共享服務體系。國家菌種資源庫保藏我國農業、醫學、藥學、工業、獸醫、基礎研究、林業、教學實驗和海洋等領域的微生物遺傳資源，資源庫資源總量達27.8萬余株，分屬于2500余屬，1.4萬余種，整合了我國近35%的微生物資源，其中細菌占比62%，真菌占比31%，病毒等其他資源占比7%。

加強珍稀野生、瀕危資源的采集收集和保存。近年來，國家巖礦化石標本資源庫組織中國地質大學（北京）專家及地質調查一線資深技術人員開展了中國戰略性新興礦產標本資源的收集，重點在我國江西、甘肅、湖北、貴州省內開展了中國戰略性新興礦產礦床標本資源的采集及地質資料收集整理，歷時6個月，收集了17個戰略性新興礦產資源礦床標本865件，標本資源已全部數字化，并實現實物標本資源及信息開放共享，為科研人員提供系統的戰略性新興礦產標本資源及基礎地質資料，同時為社會公眾提供科普服務。

加強科技計劃項目過程中形成的科技資源的匯交。國家資源庫牽頭研制資源共享描述規范、技術操作規程等標準規范，探索資源匯交模式，有序推進國家科技計劃項目實施所形成的實物資源及相關信息的匯交、整理和保存，提升資源開發利用能力。據統計，31個國家生物種質與實驗材料資源庫已經完成2000余個國家科技基礎資源調查專項、國家重點研發計劃等在內的一批國家科技計劃以及地方相關科技計劃項目的資源匯交，匯交資源量超過200萬份。

加強資源開放共享與服務。國家生物種質與實驗材料資源通過資源的整理整合和平臺構建，推動了資源從收集到服務的標準化、信息化。截至2020年年底，31個國家生物種質與實驗材料資源庫逐步形成了標準規范體系，通過與“中國科技資源共享網”的互聯互通，有效地促進了資源共享。31個國家生物種質與實驗材料資源庫實現5840萬條資源記錄的數字化，通過網絡開放共享的資源記錄達到5428萬條。2020年，累計服務用戶單位2.85萬個，累計服務用戶65.3萬人次，在線服務系統訪問量達1809.9萬人次。國家水生生物種質資源庫（長江魚類資源子庫）以銀鯽、四大家魚等大宗淡水魚類為主，又采集和保存了長吻鮠、瓦氏黃顙魚、巖原鯉等長江特色魚類，為全國養殖單位、苗種繁育單位和科研單位提供活體種質資源和科技服務。所屬珍稀水生動物資源子庫是世界僅有的長江江豚資源庫，擁有全球唯一的長江江豚人工飼養繁殖群體。資源庫以長江江豚保護為抓手開展科研工作，目前已經成為支撐我國長江江豚研究、保護和宣傳工作的重要資源平臺。國家海洋水產種質資源庫共建單位中國科學院海洋研究所建設的標本館，保存了6000余號深海生物標本、700余種大型深海生物標本、1800份超低溫保存的生物樣品以及8000余株深海微生物樣品，保藏了包括微生物、原生、多孔、刺胞、多毛類、甲殼、軟體、棘皮、魚類等門類的深海生物，保藏方式以液浸、干制和超低溫冷凍等為主。標本館收藏了從沿岸、潮間帶、海洋水體直到數千米深的深海海底等生態環境的標本。

積極服務國家重大需求。國家資源庫積極為國家經濟社會發展和人民生命健康科學研究提供支撐服務。由國家微生物科學數據中心和國家病原微生物資源庫等機構聯合建設的新型冠狀病毒國家科技資源服務系統（http://nmdc.cn/#/nCoV）發布了由中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所成功分離的我國第一株病毒毒種信息及其電鏡照片、新型冠狀病毒核酸檢測引物和探針序列等國內首次發布的重要權威信息。隨著新型冠狀病毒科研工作的進展，服務系統及時動態發布新型冠狀病毒相關科技資源和科學數據的權威信息，為新型冠狀病毒科學研究提供重要支撐，并為疫情防控提供科技資源專題服務。2020年7月1日，國家病原微生物資源庫牽頭編制的中華預防醫學會團體標準《病原微生物菌（毒）種保藏數據描述通則》（T/CPMA 011-2020）發布。該標準是我國病原微生物保藏領域第一個衛生健康行業標準，明確提出并規范了我國保藏機構“硬件”建設標準，為近年各級保藏機構建設提供了技術規范。國家病毒資源庫在相關資源的收集保存、鑒定評價和技術研發等工作中實現了特色方向性建設與技術突破，建立了新冠病毒以及相關人類冠狀病毒的實驗室檢測技術，已經應用于武漢市新冠感染病人抗血清應答的持續跟蹤以及疫苗接種人群的抗體應答調查；持續推進媒介傳播病毒的檢測技術建設與應用，部署病毒學基礎機制研究相關重要技術平臺建設，取得了一定進展和成效。在資源挖掘利用方面，國家病毒資源庫堅持自主開展病毒資源鑒定分離，同時加強病毒相關樣本資源的利用和價值發揮，通過開展實驗檢測活動，挖掘并解決樣本資源中可能包含的重要科學問題。中國人腦組織資源庫為腦科學相關領域研究者提供符合倫理規范、具備相對完整臨床資料和病理檢測結果的人腦組織樣本，在很大程度上改善了中國科學家“無腦可用”的窘迫狀況。國家非人靈長類實驗動物資源庫支撐攻關項目研發及試驗，快速開展新型冠狀病毒滅活疫苗（Vero細胞）、模型構建等研究，自主研發的科維福TM新型冠狀病毒滅活疫苗已于2021年6月9日上市供應國內緊急使用，為我國抗擊新冠肺炎疫情再添利器。

國家水生生物種質資源庫保存的水生生物種質資源

服務國家安全。國家動物標本資源庫牽頭開展了中國科學院重點項目“國門入侵生物預防與控制技術”研究，建立并完善了國門生物安全動物標本分館以及西南地區動物分館等實體庫和信息庫，完成了26種新截獲有害生物風險分析和評估報告，對816種陸棲脊椎動物開展了引種風險和生態位模型基礎上的潛在野生種群建立區域的預測研究，推進了中國入侵物種快速鑒定平臺的整合與優化集成，建立了中國入侵物種共享技術服務體系，構建了我國入侵生物信息庫。國家犬類實驗動物資源庫為國內10省38家科研院所、安評機構提供實驗犬及相關技術服務，為國內絕大多數新藥安全評價中心提供Beagle犬服務，為我國醫學及生物醫藥事業的發展提供實驗動物基礎資源保障條件。同時資源庫承擔廣東省海關檢測犬復訓工作，為保衛國門生物與生態安全作出了較大貢獻。國家標準物質資源庫食品安全計量研究團隊憑借扎實的科研積累和技術功底，接受了國家市場監管總局委托的面粉中三聚硫氰酸三鈉鹽、苯甲羥肟酸等10種違禁添加物應急篩查分析任務；在無有效參考資料的情況下，完成了全部違禁物質篩查分析方法的建立，并對山東、河南、江蘇、福建、河北等省市送檢的163批實際樣品進行了檢測；首次建立的三聚硫氰酸三鈉鹽、苯甲羥肟酸等分析方法，填補了現階段面粉中相關違禁物質檢測方法的空白，為食品安全風險監測提供技術支持。

國家巖礦化石標本資源庫依托收集保存的巖礦化石標本建立中國古生物化石群專題

國家生物種質與實驗材料資源庫進入新發展階段

生物種質與實驗材料是國家科技創新必備的物質基礎，是實現科技進步的基本保障，進一步加強資源庫建設、加快資源收集、加強資源的規范管理、推進開放共享是“十四五”期間的重要工作。

國家生物種質與實驗材料資源庫建設要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹落實創新驅動發展戰略，圍繞建設世界科技強國、質量強國、人才強國等國家重大戰略需求，以提升資源保障能力、提高資源供給質量和利用效率為導向，大力提升科研機構自主研發能力，構建具有國際競爭力、高水平的資源平臺體系，推進體制機制改革創新，提高資源的開放共享和利用效率，為實現世界科技強國建設目標提供強大物質支撐和條件保障。

一是加強頂層設計，優化布局。加強國家生物種質與實驗材料資源庫體系的頂層設計和系統布局，以形成網絡化的支撐體系為目標，避免重復建設，明確優化功能定位和布局，突出重大需求和問題導向，強化超前部署，推動基礎條件保障能力建設與發展。

二是強化統籌協調，分類管理。加強各部門之間、中央與地方之間在國家資源庫建設上的統籌協調發展。制定有針對性的管理政策和制度，加快推進高效開放共享、合理評價和支持引導等方面的重大措施實施，吸引社會多方力量和多元化資本投入資源庫建設，全面提升國家科技創新能力和水平。

三是加強自主研發，提升水平。著力開發具有自主知識產權的資源收集和保藏技術，健全技術支撐體系，為提升生物種質與實驗材料資源原始創新能力、提高國家核心競爭力提供重要保障。

四是加強開放共享，強化服務。完善資源開放共享機制，進一步加強資源整合，全面系統盤活存量，強化高效優質公共服務。堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的重大需求主動開展高質量、高標準資源、技術、人才服務，不斷提升國家資源庫支撐服務能力。